تطوير «كاميرات» تعالج «الصور» فور التقاطها وتكشف «الهوية» من مسافة بعيدة!

باستخدام تقنيات مبتكرة، طوّر فريق من العلماء، نوعا جديدا من “الكاميرات المدمجة” المصممة للرؤية الحاسوبية.

ووفق ما نقلت مواقع مختصة بالشأن التقني، “طور فريق من العلماء في جامعة واشنطن وجامعة برينستون نوعا جديدا من “الكاميرات المدمجة” المصممة للرؤية الحاسوبية، باستخدام تقنيات مبتكرة تدمج البصريات بالحوسبة، حيث يسمح النموذج الأولي الجديد “للكاميرا” بالعمل بسرعة الضوء مع تقليل استهلاك الطاقة، ما يجعلها قادرة على التعرف على الأشياء بسرعة وكفاءة”.

ووفق المعلومات، “استبدل العلماء العدسة التقليدية “للكاميرا”، المصنوعة عادة من الزجاج أو البلاستيك، بطبقات من 50 عدسة ميتا، وهي مكونات بصرية مسطحة وخفيفة الوزن تستخدم هياكل نانوية مجهرية للتلاعب بالضوء، وتم دمج هذه العدسات لتعمل كشبكة عصبية بصرية، والتي تعد نوعا من الذكاء الاصطناعي المستوحى من دماغ الإنسان”.

وقال أركا ماجومدار، أستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية والفيزياء في جامعة واشنطن: “ابتكرنا تصميما مختلفا تماما عن البصريات التقليدية، نحن ندمج الحسابات مباشرة في البصريات، ما يتيح إجراء العديد من العمليات الحسابية ضمن هيكل العدسة نفسها”.

وأوضح “أن هذه التقنية تحقق ميزتين رئيستين: أولا، تسريع عملية التعرف على الصور وتصنيفها “بما يزيد عن 200 مرة” مقارنة بالشبكات العصبية التقليدية التي تعتمد على الحوسبة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الاعتيادية، مع الحفاظ على مستوى الدقة نفسه، ثانيا، تقليل استهلاك الطاقة بفضل الاعتماد على الضوء الوارد بدلا من الكهرباء لتنفيذ العمليات الحسابية”.

وقال فيليكس هايد، الأستاذ المساعد في علوم الكمبيوتر بجامعة برينستون: “تتمثل التطبيقات المستقبلية لهذه التقنية في العديد من المجالات، مثل السيارات والشاحنات ذاتية القيادة والروبوتات والأجهزة الطبية، وكذلك الهواتف الذكية”.

وأكد هايد، أن “الهدف كان إدخال الحسابات التي تجرى عادة إلكترونيا في البصريات نفسها، بحيث تتم بسرعة الضوء، وأضاف: “بفضل هذا التصميم الجديد، تمكنا من تطوير نظام رؤية كمبيوتر يتيح إجراء العديد من الحسابات بصريا دون الحاجة إلى معالجات إلكترونية معقدة”.

هذا “وتتركز أهمية الرؤية الحاسوبية في جعل الأجهزة “تفهم” ما ترى، وهو ما يتطلب معالجة وتحليل صور الفيديو أو الصور الثابتة بشكل مشابه للطريقة التي يعالج بها الدماغ البشري الصور”.

200x faster: New camera identifies objects at speed of light, can help self-driving carshttps://t.co/G8gRXul4Tr

— Interesting Engineering (@IntEngineering) February 7, 2025

حتى في الظلام.. كاميرا متطورة تكشف الهوية من مسافة بعيدة

ابتكر فريق من الباحثين في إدنبرة، “نظاما بصريا متطورا يمكنه التعرف على الوجوه والأجسام البشرية من مسافة تزيد عن 800 متر، حتى في الظلام أو من خلال الدخان والضباب، ويعتمد هذا النظام على نبضات الليزر لقياس المسافات، ما يسمح له بإنشاء صور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة من مسافات بعيدة، تصل إلى ما يعادل عشرة ملاعب كرة قدم”.

وأكد الباحثون أن هذا “الابتكار قد يحدث “تغييرا جذريا” في مجالات الأمن والدفاع، حيث يمكنه تسهيل عمليات التعرف على الأجسام في ظروف صعبة”.

وأوضح الدكتور أونغوس مكارثي، عالم البصريات وزميل الأبحاث في معهد Heriot-Watt للفوتونيات وعلوم الكم، أن “هذا النظام قادر على كشف تفاصيل دقيقة حتى لو كان الشخص مخفيا خلف شبكة تمويه، إذ يمكنه تحديد ما إذا كان يستخدم هاتفا محمولا، أو يحمل شيئا، أو يقف في وضع خامل”.

ووفق المعلومات، “اختبر الباحثون، بالتعاون مع كلية James Watt للهندسة بجامعة غلاسكو، نظامهم الذي يعتمد على تقنية الليدار (كشف الضوء وتحديد المدى) “باستخدام كاشف طوّره مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وأجريت الاختبارات على 3 مسافات: 45 مترا و325 مترا وكيلومتر واحد”.

وبحسب الباحثين، “عند المسافة المتوسطة (325 مترا)، تمكن النظام المطوّر من إنشاء صورة ثلاثية الأبعاد دقيقة لوجه أحد الأشخاص، مع تفاصيل تصل إلى مستوى المليمتر، وكان الإنجاز الأبرز في الدراسة تحقيق دقة قياسية في قياس الزمن الذي تستغرقه نبضة الليزر للانتقال والعودة، حيث بلغت نحو 13 بيكو ثانية (جزء من تريليون من الثانية)، وهو ما يعد تحسنا بمقدار عشرة أضعاف مقارنة بالمحاولات السابقة”.

وبحسب صحيفة “ديلي ميل”، أكد الدكتور مكارثي، “أن هذه التقنية قد تكون ذات فائدة كبيرة في المجالات الأمنية، حيث يمكن دمجها مع أنظمة المراقبة “لمراقبة المناطق الحساسة والتعرف على الأجسام المشبوهة حتى في الظروف الصعبة،  كما يمكن استخدامها في المركبات ذاتية القيادة، ومراقبة الهياكل الهندسية والصخور لتقييم المخاطر المحتملة”.

وأضاف أن “النظام قد يكون له تطبيقات في الحفاظ على الآثار التاريخية من خلال توفير “طريقة غير تلامسية ودقيقة” لرسم خرائط للأعمال الحجرية الهشة أو المباني التراثية، ما يساهم في ترميمها وحمايتها بشكل أكثر فاعلية”.

المصدر: عين ليبيا